4-5 切削液《机械制造工艺基础》（劳动版·第八版）河南省（对口招生）机电与机械类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类《机械制造工艺基础》 知识点讲解 4-5 切削液 【课程要求】 1. 能说出切削液的四大作用 2. 能列举切削液的六大种类及其特点 3. 能根据加工条件说明切削液的选用原则 4. 能说出切削液使用的注意事项 5. 能根据加工性质选择合适的切削液 6. 能根据工件材料和刀具材料选择切削液 7. 能正确使用切削液进行加工 【知识网络】 【知识要点】 知识点1 切削液的作用 1. 切削液的定义 ￮为提高切削加工效果而使用的液体。切削液的主要作用为冷却和润滑，加入特殊添加剂后，还可以起到清洗和防锈的作用，以保护机床、刀具、工件等不被周围介质腐蚀。 2. 四大作用 ￮冷却、润滑、清洗、防锈。 3. 冷却作用 ￮切削液的冷却作用是使切屑、刀具和工件上的热量散逸，使切削区的切削温度降低，起到减小工件因热膨胀而引起的变形和保证刀具切削刃强度、延长刀具寿命、提高加工精度的作用，又为提高劳动生产效率创造了有利条件。 ￮切削液的冷却性能取决于它的热导率、比热容、汽化热、流量、流速等，但主要取决于热导率。水的热导率为油的3~5倍，比热容约比油大一倍，故冷却性能比油好得多。乳化液的冷却性能介于油和水之间，接近水。 4. 润滑作用 ￮切削液的润滑作用是通过切削液渗透到刀具与切屑、工件表面之间形成润滑膜而减小摩擦，减缓刀具的磨损，降低切削力，提高加工表面的质量，同时，还可减小切削功率，提高刀具寿命。 5. 清洗作用 ￮清洗切削液能带走碎屑或粉末，防止它们黏结在工件、刀具、模具上，起到降低工件的表面粗糙度值，减少刀具磨损及保护机床的作用。清洗作用的好坏，与切削液的渗透性、流动性和压力有关。一般而言，合成切削液比乳化液和切削油的清洗作用好。乳化液浓度越低，清洗作用越好。 6. 防锈作用 ￮切削液能够减轻工件、机床、刀具受周围介质（空气、水分等）的腐蚀作用。在气候潮湿的地区，切削液的防锈作用显得尤为重要。切削液防锈作用的好坏，取决于切削液本身的性能和加入的防锈添加剂。 7. 作用对比总结 ￮油基切削液的润滑、防锈作用较好，但冷却、清洗作用较差；水溶性切削液的冷却、清洗作用较好，但润滑、防锈作用较差。 ￮总之，切削液的润滑、冷却、清洗、防锈作用并不是孤立的，它们有统一的一面，又有对立的一面。 知识点2 切削液的种类 1. 水溶液： ￮水溶液的主要成分是水及防锈剂等。为提高清洗能力，可加入清洗剂；为具有一定的润滑性，还可加入油性添加剂。如加入聚乙二醇和油酸时，水溶液既有良好的冷却性，又有一定的润滑性，并且溶液透明，加工中便于观察。 2. 乳化液： ￮乳化液是水和乳化油经搅拌后形成的乳白色液体。乳化油是一种油膏，它由矿物油和表面活性剂（石油磺酸钠、磺化蓖麻油等）配制而成，表面活性剂分子上带极性一端与水亲和，不带极性一端与油亲和，使水油均匀混合，并添加乳化稳定剂（乙醇、乙二醇等）防止乳化液中油、水分离，具有良好的冷却性能。 3. 合成切削液： ￮合成切削液是国内外推广使用的高性能切削液。它是由水、各种表面活性剂和化学添加剂组成的，具有良好的冷却、润滑、清洗和防锈性能，热稳定性好，使用周期长。 4. 切削油： ￮切削油主要起润滑作用。常用的有L-AN10号全损耗系统用油、L-AN20号全损耗系统用油、轻柴油、煤油、豆油、菜籽油、蓖麻油等矿物油或动植物油。其中动植物油容易变质，一般较少使用。 5. 极压切削油： ￮极压切削油是在矿物油中添加氯、硫、磷等极压添加剂配制而成。它在高温下不破坏润滑膜，并具有良好的润滑效果，故被广泛使用。 6. 固体润滑剂： ￮目前所用的固体润滑剂主要以二硫化钼（MoS₂）为主。二硫化钼形成的润滑膜具有极低的摩擦系数（0.05～0.09）、高的熔点（1185℃），因此，高温不易改变它的润滑性能，具有很高的抗压性能和高的耐磨能力，有较高的化学稳定性和温度稳定性。固体润滑剂种类有油剂、水剂和润滑脂三种。应用时，将二硫化钼与硬脂酸及石蜡做成的复合物，涂抹在刀具表面上，也可混合在水中或油中，涂抹在刀具表面。 知识点3 切削液的选用 1. 选用依据 ￮根据加工性质、工艺特点、工件和刀具材料合理选用 2. 按加工性质选用： ￮粗加工：选冷却为主的乳化液或合成切削液 —高速钢粗车/粗铣非合金钢：3%～5%乳化液或合成 —高速钢粗车/粗铣合金钢、铜及其合金：5%～7%乳化液 —粗车/粗铣铸铁：一般不用 ￮精加工：选极压切削油或高浓度极压乳化液 —高速钢精车/精铣非合金钢：10%～15%乳化液或10%～20%极压乳化液 —硬质合金精加工非合金钢：可不用或用10%～25%乳化液或10%～20%极压乳化液 —精加工铜、铝及其合金：10%～20%乳化液或煤油 ￮半封闭加工（钻孔、铰孔、深孔）：排屑散热差，选黏度小的极压乳化液或极压切削油，加大压力和流量 3. 按工件材料选用： ￮一般钢件：粗加工乳化液，精加工硫化乳化液 ￮铸铁、铸钢等脆性金属：一般不用（细小切屑堵塞）；精加工用煤油或7%～10%乳化液 ￮铝合金：不宜用含硫切削液（腐蚀） ￮镁合金：不能用切削液（燃烧起火），必要时压缩空气冷却 ￮难加工材料（不锈钢、耐热钢）：10%～15%极压切削油或极压乳化液 4. 按刀具材料选用： ￮高速钢刀具：粗加工乳化液；精加工钢件用极压切削油或高浓度极压乳化液 ￮硬质合金刀具：为避免崩裂，一般不使用；如用必须连续充分浇注；加工硬度高、强度大、导热性差工件时，加2%～5%乳化液或合成切削液；喷雾加注效果更好 知识点4 使用切削液的注意事项 ￮油状乳化液必须用水稀释后才能使用；乳化液会污染环境，应尽量选用环保型切削液 ￮切削液应浇注在过渡表面、切屑和刀具前面接触的区域（图4-14），此处产生热量最多，最需要冷却润滑 ￮控制好切削液的流量。流量太小或断续使用，起不到应有的作用；流量太大，则会造成切削液的浪费 ￮加注切削液可以采用浇注法和高压冷却法。浇注法（图4-15a）简便易行、应用广泛；高压冷却法（图4-15b）一般用于半封闭加工或车削难加工材料的情况 【练习题】 一、单项选择题 1.下列选项中，不属于切削液主要作用的是（ ） A.冷却 B.润滑 C.加热 D.防锈 2.切削液的冷却性能主要取决于（ ） A.比热容 B.热导率 C.汽化热 D.流量 3.下列切削液中，清洗作用最好的是（ ） A.切削油 B.乳化液 C.合成切削液 D.极压切削油 4.用高速钢刀具粗车合金钢工件时，应选用的切削液是（ ） A.3%～5%的乳化液 B.5%～7%的乳化液 C.10%～15%的乳化液 D.煤油 5.硬质合金刀具使用切削液时，必须（ ） A.断续浇注 B.少量浇注 C.连续充分浇注 D.浇注在刀具后面 6.下列材料中，加工时不能使用切削液的是（ ） A.铸铁 B.铝合金 C.镁合金 D.不锈钢 7.二硫化钼（MoS₂）的熔点约为（ ） A.585℃ B.785℃ C.985℃ D.1185℃ 8.精加工铜及其合金工件时，可选用（ ） A.3%～5%的乳化液 B.5%～7%的乳化液 C.10%～20%的乳化液或煤油 D.极压切削油 9.下列切削液中，属于国内外推广使用的高性能切削液的是（ ） A.水溶液 B.乳化液 C.合成切削液 D.切削油 10.加工不锈钢等难加工材料时，应选用（ ） A.3%～5%的乳化液 B.5%～7%的乳化液 C.7%～10%的乳化液 D.10%～15%的极压切削油或极压乳化液 二、判断题 1.切削液的防锈作用取决于切削液本身的性能和加入的防锈添加剂。（ ） 2.乳化液浓度越高，清洗作用越好。（ ） 3.粗车铸铁时，应选用高浓度乳化液进行充分冷却。（ ） 4.合成切削液具有良好的冷却、润滑、清洗和防锈性能，热稳定性好，使用周期长。（ ） 5.加工铝合金时，可以选用含硫切削液来提高润滑效果。（ ） 6.高压冷却法一般用于半封闭加工或车削难加工材料的情况。（ ） 7.固体润滑剂主要以二硫化钼（MoS₂）为主，具有极低的摩擦系数。（ ） 8.油基切削液的冷却、清洗作用较好，水溶性切削液的润滑、防锈作用较好。（ ） 三、名词解释 1.水溶液 2.合成切削液 3.固体润滑剂 4.浇注法 四、简答题 请简述根据刀具材料选用切削液的原则。 【答案】 一、单项选择题 1.C 2.B 3.C 4.B 5.C 6.C 7.D 8.C 9.C 10.D 二、判断题 1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.× 三、名词解释 1.水溶液是以水及防锈剂等为主要成分的切削液，可加入清洗剂提高清洗能力，加入油性添加剂提高润滑性，溶液透明便于观察。 2.合成切削液是由水、各种表面活性剂和化学添加剂组成的高性能切削液，具有良好的冷却、润滑、清洗和防锈性能，热稳定性好，使用周期长。 3.固体润滑剂主要以二硫化钼（MoS₂）为主，具有极低摩擦系数、高熔点、高抗压性能、高耐磨能力、高化学稳定性和温度稳定性，分为油剂、水剂和润滑脂三种。 4.浇注法是一种简便易行、应用广泛的切削液加注方法，将切削液直接浇注在切削区域，用于一般车削、铣削等加工。 四、简答题 （1）高速钢刀具：粗加工时选用乳化液，精加工钢件时选用极压切削油或浓度较高的极压乳化液。 （2）硬质合金刀具：为避免刀片因骤冷或骤热而产生崩裂，一般不使用冷却润滑液；如果要使用，必须连续充分地浇注；加工硬度高、强度大、导热性差的工件时，应加注以冷却为主的2%～5%的乳化液或合成切削液，采用喷雾加注法效果更好。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $